Textura de bolha de cerveja Guinness em um copo de cerveja, apresentando o sabor cremoso de pequenas bolhas e um fascinante movimento de textura. Crédito:Universidade de Osaka
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Osaka e Kirin Holdings Company, Limited demonstrou que a formação de textura em um copo de cerveja Guinness é induzida pelo fluxo de uma película de fluido sem bolhas fluindo ao longo da parede do vidro, uma estreia mundial. Este fenômeno é análogo às ondas onduladas comumente observadas na água que desliza morro abaixo em um dia chuvoso. Os resultados de suas pesquisas foram publicados em Relatórios Científicos .
Cerveja Guinness, uma cerveja escura e forte, é pressurizado com gás nitrogênio. Quando é derramado em um copo de cerveja, bolhas de pequeno diâmetro (apenas 1/10 do tamanho daquelas em bebidas carbonatadas, como refrigerante e água carbonatada) se dispersam por todo o copo e o movimento da textura do enxame de bolhas se move para baixo.
Embora alguns modelos tenham sido propostos para explicar como a onda descendente de um enxame de bolhas se forma na cerveja Guinness, o mecanismo subjacente à formação da textura era um problema aberto.
Como a cerveja Guinness opaca e de cor escura impede a observação física em um copo, e a computação usando supercomputadores é necessária para realizar simulação numérica de fluxos, incluindo um grande número de pequenas bolhas na cerveja, a equipe de pesquisadores liderada por Tomoaki Watamura produziu um "fluido pseudo-Guinness" transparente usando partículas de luz e água da torneira. Eles filmaram o movimento do líquido com uma câmera de vídeo de alta velocidade, usando fluorescência induzida por laser para medir com precisão o movimento do fluido. Além disso, usando marcas moleculares, eles visualizaram o movimento irregular do fluido.
Com esses métodos, a equipe derramou fluido pseudo-Guinness em um recipiente inclinado para observar como a textura se formou. A formação da textura apareceu apenas na região de cerca de 1 mm de distância da parede inclinada, e não apareceu nas proximidades da parede vertical.
Textura de bolha em um recipiente retangular para vários ângulos de inclinação β (esquerda):Vista lateral da formação de textura de bolha na vizinhança da parede inclinada (direita), mostrando a camada de fluido transparente (filme sem bolhas) e as flutuações de espessura espacial (bolhas de fluido sem bolhas) ao longo da parede inclinada. Crédito:Universidade de Osaka
Eles também observaram um fluxo de filme de fluido claro (sem bolhas) ao longo da parede inclinada na vizinhança da parede inclinada, captura de velocidade e espessura de filme sem bolhas fluindo para baixo. Embora a textura tenha aparecido quando os ângulos de inclinação do vidro eram pequenos, não acontecia quando eram grandes, demonstrando que a formação de textura em um copo de cerveja Guinness foi causada pela instabilidade da onda de ondulação da corrente de gravidade.
O autor principal Watamura diz:“Há um grande número de pequenos objetos na natureza, como partículas finas de rocha transportadas de rios para o mar e microorganismos que vivem em lagos e lagoas. Compreender e regular o movimento de pequenos objetos também é importante em vários processos industriais. Os resultados da nossa pesquisa serão úteis para compreender e controlar os fluxos de bolhas e partículas usadas em processos industriais, bem como na cristalização de proteínas e no cultivo de células usadas no campo das ciências da vida. "